EV3: SumoEyes

Abb. 1: NXTSumoEyes v2 von der Firma MindSensors

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Einleitung

Im Allgemeinen sind Sumo-Bots eine moderne Variante des alten japanischen Sports Sumo-Wrestling. Kleine Roboter in verschiedenen Klassen konkurrieren auf einem erhöhten Ring und versuchen, sich gegenseitig vom Ring zu stoßen.

Der MindSensors NXTSumoEyes detektiert Hindernissensor vor dem Sensor im Nahbereich bis 15 cm und Fernbereich bis 15 cm durch das aussenden von infrarotem Licht. Der Sensor teilt das Umfeld in drei Felder zu je 20 ° ein (vgl. Abb. 2).

Hinweis: Diese Entfernungsmessung ist abhängig von der Batterieleistung und Belastung der Batterien (z. B. laufende/stillstehende Motoren) zum Zeitpunkt der Messung und von der Reflektivität des Hindernisses. Ein helles Objekt lässt sich in größerer Entfernung Detektieren als ein dunkles Objekt. 

Rückgabewerte

Abb. 2: 3 Detektionszonen

30-36	Objekt im linken Bereich
63-69	Objekt im rechten Bereich
74-80	Objekt vor dem Sensor

Anleitung

SumoEyes-User-Guide.pdf (EN)

Software

Download: SumoEyes EV3 Block
Installationsanleitung: Installationsanleitung: SumoEyes v2

Demos

• SumoEyes EV3 Demo Programm
• SumoEyes EV3 Demo: Objekten ausweichen

Tipp: Die Einbindung des Geräuschsensors erlaubt ebenfalls das Auslesen der Sensorwerte ohne Installation eines Blocks.

Video

Ready, Set, SuGO. Sumo wrestling with LEGO Mindstorms

Bauanleitungen

Hier finden Sie Bauanleitungen.

Regelwerk

How to run a SuGO competition

Der gesamte SuGO-Wettbewerb ist nach einem paarweise Elimination-Turnierformat strukturiert, bei dem jeder Roboter zwei Spiele verlieren muss, um aus dem Turnier auszuscheiden. An einem SuGO-Match sind zwei Teilnehmer beteiligt, deren Roboter im Sumo-Ring gemäß den hier vorgestellten Spielregeln agieren. Das Match wird fortgesetzt, bis einer der Teilnehmer in mehreren Spielen vier SuGO-Punkte erzielt.

Spielfeldspezifikationen

Das Spielfeld ist ein erhabener Kreis mit den unten gezeigten Abmessungen.

Durchmesser:	92 cm
Grenzlinie:	3,2 cm
Anfangslinienbreite:	1,3 cm
Länge der Startlinie:	10,2 cm

Die Oberseite ist flach,glatt und glänzend-weiß lackiert. Die Startlinien sind zwei parallele rote Linien, die auf dem Spielfeld zentriert sind. Der äußere Rand des Feldes, die Grenzlinie, ist ein schwarzer Kreisring.

Felder können mit bemalten Plattenmaterialien konstruiert werden, online als Aufkleber oder als fertiges Feld mit Stützen gekauft werden.

Spezifikationen des SuGO-Roboters (allgemein)

• Der Roboter muss in eine quadratische Box von 18 cm x 18 cm ohne Höhenbegrenzung passen.
• Der Roboter muss VOLLSTÄNDIG aus LEGO Steinen bestehen, mit Ausnahme der „Sumo-Augen“ und Kabel.
• Es können maximal 1 NXT zur Steuerung, 2 Motoren zur Bewegung und 1 Motor für ein optionales Werkzeug/Waffe verwendet werden.
• Alle Aktionen müssen vollständig vorprogrammiert werden. Die Verwendung jeglicher Form von Fernbedienung ist verboten.
• Der Roboter muss so konstruiert sein, dass er fünf Sekunden wartet, nachdem der Teilnehmer die RUN-Taste des Roboters gedrückt hat.
• Der Roboter enthält keine Teile, die das Spielfeld beschädigen oder verunstalten könnten.
• Der Roboter enthält kein Teil, das den Roboter an der Spielfeldoberfläche befestigt. Der Roboter muss sich immer bewegen.

Siehe die Seite Roboterregeln für die Definition verschiedener SuGO-Klassen.

Spielprinzipien

• Ein Standard-Match besteht aus drei Spielen von jeweils bis zu drei Minuten.
• Der erste Teilnehmer, der vier SuGO-Punkte gewinnt, ist der Gewinner des Kampfes.
• Wenn am Ende von drei Spielen kein Spieler 4 SuGO-Punkte hat, gewinnt der Spieler mit den meisten Punkten.
• Wenn beide Spieler nach drei Spielen die gleiche Punktzahl haben, kann der Schiedsrichter einen Sieger nennen oder ein weiteres Spiel durchführen.

Spielablauf

Beginn des Spiels

• Vor dem Spiel begrüßen sich die Wettkämpfer außerhalb des Spielfelds gemäß den Anweisungen des Hauptschiedsrichters und betreten dann das Spielfeld. Die Teilnehmer können ihren Roboter beliebig hinter ihrer Startlinie platzieren. Kein Teil des Roboters darf sich vor Beginn des Spiels vor der Startlinie befinden.
• Auf das Signal des Schiedsrichters hin drückt der Wettkämpfer eine einzelne Taste auf dem NXT (normalerweise die orangefarbene Taste). Das Spiel beginnt fünf Sekunden nach dem Signal des Schiedsrichters. Die Wettkämpfer müssen während dieser 5 Sekunden das Spielfeld verlassen.
• Vor Beginn eines Spiels muss der gesamte Roboter in eine quadratische Box passen, die für die Gewichtsklasse definiert ist. Der Roboter kann jederzeit nach Beginn des Spiels über diese Dimensionen hinaus expandieren.

Ende des Spiels Das Spiel endet, wenn der Schiedsrichter den Sieger nennt. Beide Teilnehmer sollten sich gegenseitig für ein faires und wettbewerbsfähiges Match danken, nachdem sie ihre Roboter entfernt haben.

Unter den folgenden Bedingungen wird ein Spiel unterbrochen und ein Rückkampf gestartet:

• Die Roboter sind so miteinander verriegelt, dass scheinbar keine Aktion mehr möglich ist, d. h. sie haben sich 30 Sekunden oder länger im Kreis gedreht.
• Beide Roboter berühren gleichzeitig die Außenseite des Spielfelds.
• Alle anderen Bedingungen, unter denen der Schiedsrichter entscheidet, dass kein Gewinner ermittelt werden kann.
• Im Falle eines Rematches ist die Wartung konkurrierender Roboter verboten und die Roboter müssen sofort in die vorgesehene Startposition gebracht werden.
• Wenn keiner der konkurrierenden Roboter nach einem Rematch gewinnt oder verliert, kann der Schiedsrichter beide Roboter an einem bestimmten Ort neu positionieren und neu starten. Wenn dies keinen Sieger ergibt, kann das Spiel an jedem vom Schiedsrichter bestimmten Ort fortgesetzt werden, bis das Zeitlimit erreicht ist.

SuGO-Punkte sammeln

Für einen Sieg werden zwei SuGO-Punkte vergeben. Die folgenden Bedingungen definieren einen Sieg:

• Wenn ein Roboter seinen Gegner mit einer fairen Aktion vom Spielfeld wirft. Der Roboter gilt als ausgeworfen, sobald IRGENDEIN Teil des Roboters die Außenseite des Spielfelds berührt. Ein Roboter, der über den Rand des Spielfelds hängt oder nur einen Teil der zylindrischen Seite des Spielfelds berührt, gilt nicht als ausgeworfen, und der Roboter ist noch im Spiel.
• Wenn der gegnerische Roboter aus irgendeinem Grund von alleine das Spielfeld verlässt.
• Wenn sich der gegnerische Roboter länger als 10 Sekunden auf dem Spielfeld nicht mehr bewegt.
• Wenn der Operator des Gegners während des Spiels entweder den Roboter oder das Spielfeld stört.

Für einen Vorteil wird ein SuGO-Punkt vergeben. Die folgenden Bedingungen definieren einen Vorteil:

• Der Bediener eines Gegners startet seinen Roboter nicht auf Befehl des Schiedsrichters (Fehlstart),
• Die Vorbereitung des Gegners auf den Beginn des nächsten Spiels dauert mehr als 30 Sekunden.
• Teile des gegnerischen Roboters (die mehr als 1 Unze wiegen) werden getrennt und vom Roboter fallen gelassen.
• Alle anderen Handlungen, die vom Richter als unfair erachtet werden.

Verstöße

Ein Teilnehmer, der eine der folgenden Handlungen ausführt, wird vom Spiel disqualifiziert:

• Ein Wettkämpfer erscheint nicht auf dem festgesetzten Spielfeld, wenn er zu Beginn des Spiels aufgerufen wird.
• Ein Teilnehmer ruiniert das Spiel, indem er zum Beispiel das Spielfeld absichtlich zerstört, beschädigt oder unkenntlich macht.
• Der Roboter eines Teilnehmers entspricht nicht den Roboterspezifikationen.
• Ein Wettkämpfer zeigt unsportliches Verhalten.
• Ein Wettkämpfer verletzt absichtlich den Operator des Gegners.

SuDobot Klassen und Regeln

Abhängig von den verfügbaren Ressourcen bei Ihrem speziellen SuGO-Wettbewerb muss Ihr SuGObot einer oder mehreren spezifischen "Klassen"-Spezifikationen entsprechen. Diese Klassen sind eingerichtet, um faire Wettkämpfe zwischen allen Mannschaften zu ermöglichen.

Die spezifischen Klassen haben alle eine Reihe von "gemeinsamen Regeln" wie folgt:

Allgemeine Regeln

• Der Roboter muss VOLLSTÄNDIG aus LEGO-Teilen bestehen, mit Ausnahme der "Sumo-Augen" und kürzeren "NXT-Kabel".
• Es können maximal 1 NXT/EV3-Brick zur Steuerung und 3 Motoren zur Bewegung/Betätigung verwendet werden.
• Der Roboter muss in seiner Ausgangskonfiguration in eine quadratische Box von 18 cm x 18 cm (ohne Höhenbegrenzung) passen.
• Der Roboter muss so konstruiert sein, dass er fünf Sekunden wartet, nachdem der Teilnehmer einen Startknopf gedrückt hat, bevor er sich bewegt.
• Alle Aktionen müssen vollständig vorprogrammiert werden. Die Verwendung jeglicher Form von Fernbedienung ist verboten.
• Der Roboter enthält kein Gerät, das die Kontrolle über den Betrieb des Gegners behindert, wie z. B. ein Störgerät oder ein Blitzlicht.
• Der Roboter enthält keine Teile, die das Spielfeld beschädigen oder verunstalten könnten.
• Der Roboter enthält kein Teil, das den Roboter an der Spielfeldoberfläche befestigt. Der Roboter muss sich immer bewegen.

Darüber hinaus fügt jede SuGO-Klasse eine oder mehrere zusätzliche Regeln wie folgt hinzu:

Begrenzte Teile-Unterklasse

Der Roboter darf nur aus einer bestimmten Untergruppe von LEGO-Teilen gebaut werden. Diese Teilmenge wird vom Veranstalter vor dem Wettbewerb festgelegt. Ein Beispiel könnte sein: „Nur die LEGO-Artikel, die in einem im Einzelhandel erhältlichen LEGO MINDSTORMS NXT 2.0-Kit enthalten sind“ oder vielleicht „jede Komponente, die sich auf der Teiletabelle befindet“.

Gemeinsame Programmunterklasse

Der Roboter muss das spezifische SuGO-Programm verwenden, das vom Veranstalter bereitgestellt wird. Alle Strategieoptionen müssen für alle Teilnehmer identisch sein (z. B.: unterschiedliche Geschwindigkeiten und Wenderaten)

Unterklasse Standardgewicht

Der Roboter darf nicht mehr als 500 g wiegen.

Weiterführende links

• Herstellerseite: NXTSumoEyes-v2
• SuGO Competition Rules
• sumo-mindstorms
• Tutorial - How to use NXTSumoEyes - from drgraeme.net

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